KR102126590B1 - Apparatus for liquid treatment of wafer shaped articles and heating system for use in such apparatus - Google Patents
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Abstract
디스크 형상 물체를 처리하는 장치는 스핀 척 및 적어도 3 개의 개별적으로 제어가능한 적외선 가열 요소들을 포함한다. 적외선 가열 요소들은 상기 스핀 척의 회전에 대하여 정지되는 방식으로 장착된다. 상기 적외선 가열 요소들과 웨이퍼의 하측면 간에 위치한 적어도 투명 플레이트가 스핀 척과 함께 회전하도록 장착된다. 이와 달리, 투명 플레이트는 적외선 가열 요소들을 둘러싸며 가열 요소들이 스핀 척에 대해서 정지된 때에 상기 스핀 척에 대해서 회전하는 하우징의 일부이다.The apparatus for processing a disc-shaped object includes a spin chuck and at least three individually controllable infrared heating elements. The infrared heating elements are mounted in a stationary manner with respect to the rotation of the spin chuck. At least a transparent plate located between the infrared heating elements and the lower side of the wafer is mounted to rotate with a spin chuck. Alternatively, the transparent plate is part of the housing surrounding the infrared heating elements and rotating about the spin chuck when the heating elements are stationary relative to the spin chuck.
Description
본 발명은 웨이퍼 형상 물체들의 액체 처리를 위한 장치 및 이러한 장치에서 사용되는 가열 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for liquid processing of wafer-shaped objects and a heating system used in such apparatus.
액체 처리는 습식 에칭 및 습식 세정 양자를 포함하며, 처리될 웨이퍼의 표면 구역이 처리 액체로 웨팅되고 (wetted) 이로써 웨이퍼의 층이 제거되거나 이로써 불순물들이 제거된다. 액체 처리를 위한 디바이스는 미국 특허 번호 4,903,717에 기술된다. 이 디바이스에서 액체의 분배는 웨이퍼에 부여되는 회전 운동에 의해서 지원될 수도 있다.Liquid processing includes both wet etching and wet cleaning, where the surface area of the wafer to be treated is wetted with the processing liquid, thereby removing the layer of wafer or thereby removing impurities. Devices for liquid processing are described in US Pat. No. 4,903,717. The distribution of liquid in this device may be supported by the rotational motion imparted to the wafer.
디스크 형상 물체의 표면을 프로세싱하기 위한 기술들은 통상적으로 반도체 산업에서 예를 들어서 300 mm 또는 450 mm 직경의 실리콘 웨이퍼 상에서 사용된다. 그러나, 이러한 기술들은 컴팩트 디스크, 포토 마스크, 레티클, 자기 디스크 또는 플랫 패널 디스플레이와 같은 다른 플레이트 형태의 물체들에 대해서도 적용될 수 있다. 이러한 기술들이 반도체 산업에서 사용되는 경우에, 이들은 (예를 들어서, 실리콘-온-절연체 프로세스에서) 유리 기판, III-V 기판 (예를 들어서, GaAs) 또는 직접 회로를 생산하기 위해서 사용되는 임의의 다른 기판 또는 캐리어에 대해서 적용될 수도 있다.Techniques for processing the surface of a disk-shaped object are commonly used in the semiconductor industry, for example, on a 300 mm or 450 mm diameter silicon wafer. However, these techniques can also be applied to other plate-shaped objects such as compact discs, photo masks, reticles, magnetic discs or flat panel displays. When these techniques are used in the semiconductor industry, they can be used to produce glass substrates (eg, in silicon-on-insulator processes), III-V substrates (eg, GaAs), or integrated circuits. It may be applied to other substrates or carriers.
가열된 프로세스 액체를 사용할 때에, 웨이퍼의 표면에 걸쳐서 온도 균일성을 달성하는 데에 문제가 있으며, 이러한 문제를 처리하기 위한 필요성은 웨이퍼 직경이 증가함에 따라서 보다 심각해지고 있다. When using heated process liquids, there is a problem in achieving temperature uniformity across the surface of the wafer, and the need to address this problem becomes more serious as the wafer diameter increases.
특히, 웨이퍼의 직경이 커짐에 따라서, 액체가 웨이퍼의 중앙 영역에서 도포된 시점에서의 액체와 액체가 웨이퍼의 주변부를 향해서 방사상 외측으로 이동한 후의 동일한 액체 간의 온도 차가 커질 것이다. 이는 웨이퍼의 중앙으로부터의 거리의 함수로서 변하는 에칭 레이트를 낳으며 이로써 불량한 프로세스 균일성을 낳는다.In particular, as the diameter of the wafer increases, the temperature difference between the liquid at the time when the liquid is applied in the central region of the wafer and the same liquid after the liquid moves radially outward toward the periphery of the wafer will increase. This results in a varying etch rate as a function of distance from the center of the wafer, resulting in poor process uniformity.
이러한 문제를 완화하기 위한 통상적인 방식들은 이른바 "붐 스윙 (boom swing)" 디스펜서들과 같은, 이동가능한 암들로부터 프로세스 액체를 분사하는 것을 포함하지만, 이는 디바이스 및 동작에 있어서 비용 및 복잡성을 증가시킨다. 이 문제는 프로세스 액체의 플로우를 증가시키고/시키거나 탈이온수와 같은 고온 액체를 웨이퍼의 대향 측 상에 분사함으로써 어느 정도까지는 처리될 수 있으나, 이러한 기술들은 보다 많은 프로세스 액체 소비를 낳는다.Conventional ways to alleviate this problem include spraying process liquids from movable arms, such as so-called "boom swing" dispensers, but this increases cost and complexity in device and operation. This problem can be addressed to some extent by increasing the flow of the process liquid and/or by spraying hot liquids such as deionized water onto the opposite side of the wafer, but these techniques result in more process liquid consumption.
미국 특허 출원 공개 번호 2013/0061873은 프로세스 균일성을 증가시키기 위해서 웨이퍼를 가열하는 적외선 가열기를 구비한 개선된 장치를 설명한다. 이 특허 출원의 디바이스가 통상적인 기술들에 비해서 개선을 나타낼지라도, 보다 개선된 프로세스 균일성 및 보다 견고하고 유지하기 용이한 장비를 제공할 필요가 남아 있다.
US Patent Application Publication No. 2013/0061873 describes an improved device with an infrared heater that heats a wafer to increase process uniformity. Although the device of this patent application represents an improvement over conventional techniques, there remains a need to provide improved process uniformity and more robust and easy to maintain equipment.
따라서, 일 양태에서, 본 발명은 웨이퍼 형상 물체를 처리하는 장치에 관한 것이며, 이 장치는 사전결정된 배향으로 웨이퍼 형상 물체를 홀딩하기 위한 스핀 척으로서, 상기 웨이퍼 형상 물체의 하부 표면이 상기 스핀 척의 상부 표면으로부터 사전결정된 거리만큼 이격된, 상기 스핀 척을 포함한다. 적어도 하나의 적외선 가열기가 상기 스핀 척의 상기 상부 표면 위에 장착되며 웨이퍼 형상 물체가 상기 스핀 척 상에 장착된 때에 상기 웨이퍼 형상 물체 아래에 놓이며, 상기 적어도 하나의 적외선 가열기는 상기 스핀 척의 회전에 대해서 정지한다. 상기 적어도 하나의 적외선 가열기에 의해서 방출된 적외선 방사 (infrared radiation) 에 대해서 투명한 플레이트가 상기 스핀 척과 함께 회전하도록 장착되며 웨이퍼 형상 물체가 상기 스핀 척 상에 위치한 때에 상기 웨이퍼 형상 물체와 상기 적어도 하나의 적외선 가열기 간에 위치한다.Accordingly, in one aspect, the present invention relates to an apparatus for processing a wafer-shaped object, the apparatus being a spin chuck for holding a wafer-shaped object in a predetermined orientation, wherein a lower surface of the wafer-shaped object is an upper portion of the spin chuck. And the spin chuck spaced a predetermined distance from the surface. At least one infrared heater is mounted on the upper surface of the spin chuck and a wafer-shaped object is placed under the wafer-shaped object when mounted on the spin chuck, and the at least one infrared heater is stationary against rotation of the spin chuck do. The wafer-shaped object and the at least one infrared ray when a plate transparent to the infrared radiation emitted by the at least one infrared heater is mounted to rotate with the spin chuck and a wafer-shaped object is positioned on the spin chuck. Located between heaters.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 상기 플레이트는 상기 적어도 하나의 적외선 가열기를 둘러싸는 하우징의 일부이며, 상기 하우징은 상기 스핀 척과 함께 회전하도록 장착된다.In preferred embodiments of the device according to the invention, the plate is part of a housing surrounding the at least one infrared heater, the housing being mounted to rotate with the spin chuck.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 상기 하우징은 상기 적어도 하나의 가열기를 둘러싸며 상기 적어도 하나의 적외선 가열기와 상기 스핀 척의 상기 상부 표면 간에 위치하는 하부 쉘 (shell) 을 포함하고, 상기 하부 쉘은 반사성 내측 표면을 갖는다.In preferred embodiments of the device according to the invention, the housing comprises a lower shell surrounding the at least one heater and positioned between the at least one infrared heater and the upper surface of the spin chuck, the lower The shell has a reflective inner surface.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 상기 스핀 척은 중앙 정지된 포스트 (post) 를 둘러싸는 회전가능한 척 바디를 포함하며, 상기 적어도 하나의 적외선 가열기는 상기 중앙 정지된 포스트의 상부 단부에 장착된다.In preferred embodiments of the device according to the invention, the spin chuck comprises a rotatable chuck body surrounding a central stationary post, wherein the at least one infrared heater is at the upper end of the central stationary post. It is mounted.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 적외선 가열기는 적어도 2 개 및 바람직하게는 적어도 3 개의 독립적으로 제어가능한 적외선 가열 요소들을 포함하는 가열 어셈블리의 일부이다.In preferred embodiments of the device according to the invention, the at least one infrared heater is part of a heating assembly comprising at least two and preferably at least three independently controllable infrared heating elements.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 상기 하우징은 상기 스핀 척의 회전 축 상에 센터링되며 (centered), 상기 스핀 척은 폐쇄된 위치에서 웨이퍼 형상 물체의 에지와 접촉하도록 구성된 원형으로 배열된 핀들 (circular series of pins) 을 포함하며, 상기 핀들은 상기 하우징의 주변부에 형성된 대응하는 일련의 개구들을 통과한다.In preferred embodiments of the device according to the invention, the housing is centered on the axis of rotation of the spin chuck, and the spin chuck is arranged in circularly arranged pins configured to contact the edge of the wafer-shaped object in a closed position. (circular series of pins), the pins passing through a corresponding series of openings formed in the periphery of the housing.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 상기 독립적으로 제어가능한 가열 요소들 각각은 적어도 하나의 곡선 부분을 포함한다.In preferred embodiments of the device according to the invention, each of the independently controllable heating elements comprises at least one curved part.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 하부 쉘이 상기 적어도 하나의 적외선 가열기를 둘러싸며 상기 적어도 하나의 적외선 가열기와 상기 스핀 척의 상기 상부 표면 간에 위치하며, 상기 하부 쉘은 반사성 내측 표면을 가지며 상기 스핀 척의 회전에 대하여 정지한다.In preferred embodiments of the device according to the invention, a lower shell surrounds the at least one infrared heater and is located between the at least one infrared heater and the upper surface of the spin chuck, the lower shell having a reflective inner surface It stops with respect to the rotation of the spin chuck.
다른 양태에서, 본 발명은 웨이퍼 형상 물체를 처리하는 장치에서 사용되는 적외선 가열 어셈블리에 관한 것이다. 이 적외선 가열 어셈블리는 상기 적외선 가열 어셈블리에 의해서 방출된 적외선 방사에 대하여 투명한 상부 플레이트 및 반사성 내측 표면을 갖는 하부 쉘을 포함하는 하우징을 포함한다. 복수의 적외선 가열 요소들이 상기 하우징과 함께 위치하는 공통 프레임 상에 장착되며, 상기 공통 프레임은 상기 하부 쉘 내의 중앙 개구를 통과하여 아래로 돌출된 커넥터 부분을 포함한다. 로터리 베어링 (rotary bearing) 이 상기 커넥터 부분의 외측 및 상기 중앙 개구의 내측에 위치하여서, 상기 공통 프레임 및 상기 복수의 적외선 가열 요소들에 대한 상기 하우징의 회전을 가능하게 한다.In another aspect, the present invention relates to an infrared heating assembly used in an apparatus for processing wafer-shaped objects. This infrared heating assembly includes a housing comprising a top plate transparent to the infrared radiation emitted by the infrared heating assembly and a bottom shell having a reflective inner surface. A plurality of infrared heating elements are mounted on a common frame co-located with the housing, the common frame including a connector portion protruding downward through a central opening in the lower shell. A rotary bearing is located outside the connector portion and inside the central opening, enabling rotation of the housing relative to the common frame and the plurality of infrared heating elements.
본 발명에 따른 적외선 가열 어셈블리의 바람직한 실시예들에서, 상기 적외선 가열 요소들 각각은 독립적으로 제어가능하며 적어도 하나의 곡선형 부분을 포함한다.In preferred embodiments of the infrared heating assembly according to the invention, each of the infrared heating elements is independently controllable and comprises at least one curved part.
본 발명에 따른 적외선 가열 어셈블리의 바람직한 실시예들에서, 인접하는 적외선 가열 요소들의 상기 곡선형 부분들은 동심 원들을 따라서 연장된다.In preferred embodiments of the infrared heating assembly according to the invention, the curved portions of adjacent infrared heating elements extend along concentric circles.
본 발명에 따른 적외선 가열 어셈블리의 바람직한 실시예들에서, 상기 커넥터 부분은 상기 복수의 적외선 가열 요소들의 개수와 동일한 개수를 갖는 복수의 전기 커넥터들을 포함하여, 이로써 상기 복수의 적외선 가열 요소들 각각이 상기 복수의 적외선 가열 요소들 각각을 개별적으로 에너자이징 (energizing) 하기 위한 제어기에 개별적으로 접속되게 한다.In preferred embodiments of the infrared heating assembly according to the present invention, the connector portion comprises a plurality of electrical connectors having the same number of the plurality of infrared heating elements, whereby each of the plurality of infrared heating elements is the Each of the plurality of infrared heating elements is individually connected to a controller for energizing individually.
본 발명에 따른 적외선 가열 어셈블리의 바람직한 실시예들에서, 상기 하우징은 상기 공통 프레임 및 상기 복수의 적외선 가열 요소들에 대하여 상기 상부 플레이트에 대해 수직인 축을 중심으로 회전가능하다.In preferred embodiments of the infrared heating assembly according to the invention, the housing is rotatable about an axis perpendicular to the upper plate with respect to the common frame and the plurality of infrared heating elements.
본 발명에 따른 적외선 가열 어셈블리의 바람직한 실시예들에서, 상기 적외선 가열 요소들 각각은 적어도 하나의 곡선형 부분을 포함하며, 상기 적외선 가열 요소들 각각의 상기 적어도 하나의 곡선형 부분은 상기 축으로부터 오프셋된 중심을 갖는 원의 호 (arc) 를 따라서 연장된다.In preferred embodiments of the infrared heating assembly according to the invention, each of the infrared heating elements comprises at least one curved portion, and the at least one curved portion of each of the infrared heating elements is offset from the axis. The arc extends along the arc of the circle with the center.
본 발명에 따른 적외선 가열 어셈블리의 바람직한 실시예들에서, 상기 하우징은 상기 적외선 가열 어셈블리가 스핀 척에 장착된 때에 그립핑 핀들 (gripping pins) 의 통과를 허용하는 원형으로 배열된 복수의 주변 개구들을 포함한다.In preferred embodiments of the infrared heating assembly according to the invention, the housing comprises a plurality of peripheral openings arranged in a circle allowing passage of gripping pins when the infrared heating assembly is mounted on a spin chuck. do.
본 발명의 다른 목적들, 특징들 및 장점들이 첨부 도면들을 참조하여서 주어진, 본 발명의 바람직한 실시예들의 다음의 상세한 설명을 독해한 후에 보다 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스크 형상 물체들을 처리하기 위한 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 실시예의 상단 평면도이다.
도 3은 도 2의 라인 III-III을 따라서 취해진, 도 1 및 도 2에서 도시된 척을 통한 축방향 단면도이다.
도 4는 도 3에서 지정된 세부부분 IV의 확대도이다.
도 5는 도 3에서 지정된 세부부분 V의 확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 디스크 형상 물체들을 처리하기 위한 장치의 다른 실시예의, 도 3의 축방향 단면도와 유사한 축방향 단면도이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent after reading the following detailed description of preferred embodiments of the present invention, given with reference to the accompanying drawings.
1 is an exploded perspective view of an apparatus for processing disk-shaped objects according to an embodiment of the present invention.
2 is a top plan view of the embodiment of FIG. 1.
FIG. 3 is an axial cross-section through the chuck shown in FIGS. 1 and 2, taken along line III-III of FIG. 2.
4 is an enlarged view of detail IV designated in FIG. 3.
5 is an enlarged view of the detail V designated in FIG. 3.
FIG. 6 is an axial sectional view similar to the axial sectional view of FIG. 3 of another embodiment of an apparatus for processing disc shaped objects according to the present invention.
이제 도면들을 참조하면, 도 1 및 도 2는 말하자면 베이스 스핀 척 (10) 및 모듈식 적외선 가열 어셈블리 (20) 인 2 개의 주요 서브어셈블리들로 구성된 장치를 도시한다. 스핀 척 (10) 은 정지된 중앙 중공형 포스트 (14) 를 중심으로 회전하기 위해서 장착된 로터리 메인 바디 (rotary main body) (12) 를 포함한다. 다음으로, 이 포스트 (14) 는 스핀 척 상에 장착된 때에 프로세스 액체 또는 가스를 웨이퍼의 하측면 (underside) 으로 분사하기 위한 중앙 노즐 (18) 및 포스트 (14) 의 쇼율더 (shoulder) 에서의 일련의 피메일 (female) 전기 소켓들 (15) 을 포함하며, 이 소켓들은 가열 어셈블리 (20) 로부터 아래방향으로 달려있고 어셈블리 (20) 내측의 IR 가열 램프들로 구동 전류를 공급하는 대응하는 메일 (male) 커넥터들 (미도시) 을 수용한다. Referring now to the figures, FIGS. 1 and 2 show a device composed of two main subassemblies, namely a
척 바디 (12) 는 일련의 그립핑 (gripping) 핀들 (16) 이 이 핀들의 상부 단부들이 처리될 디스크 형상 물체의 에지와 인게이지되는 (engage) 방사상 내측 폐쇄 위치와 방사상 외측 개방 위치 간의 공통 링 기어에 의해서 동시에 (in unison) 구동된다는 점에서, 대체적으로 전술한 미국 특허 번호 4,903,717 에서 설명된 바와 같이 동작하는 일련의 그립핑 (gripping) 핀들 (16) 을 그 내에 장착하고 있다. 척 바디 (12) 는 척 바디 (12) 에 대한 그의 정확한 배향으로 가열 어셈블리 (20) 를 포지셔닝 및 지지하는 것을 지원하도록 가열 어셈블리 (20) 로부터 아래방향으로 달려있는 대응하는 포지셔닝 보스들 (positioning bosses) (미도시) 을 수용하는 평탄-벽의 보어들 (smooth-walled bores) (13) 을 더 포함한다.The
본 실시예에서 가열 어셈블리 (20) 는 IR 램프들 (21, 23, 25) 을 포함하는 하부 접시형 하우징 또는 쉘 (shell) (22) 을 포함하는 모듈식 유닛으로서 형성된다. 커버 (24) 는 본 실시예에서 6 개인 일련의 주변부 스크루들 (26) 에 의해서 하부 하우징 (22) 상에 스크루 고정된다. 스크루들 (26) 은 상단에서 하단까지 가열 어셈블리 (20) 를 완전히 통과하며 그립핑 핀들 (16) 의 통과를 허용하는 6 개의 노치들 또는 개구들 (17) 과 교번 배치된다. The
도 1에서 파선은 웨이퍼 W의 하측면이 커버 (24) 로부터 작은 규정된 갭만큼 이격된 상태에서, 웨이퍼 W가 장치에 의해서 유지될 때에, 웨이퍼가 관통 보어들 또는 노치들 (17) 을 통과하여 위로 돌출된 그립핑 핀들 (16) 의 원위 단부들에 의해서 그의 주변부 에지들에서 지지되는 위치에서 웨이퍼의 위치를 지정한다. The broken line in FIG. 1 shows that when the wafer W is held by the device, the wafer passes through the through-bore or
커버 (24) 는 본 실시예에서 램프들 (21, 23, 25) 에 의해서 방출되는 IR 방사선의 파장들에 대해 투명한 재료로부터 형성된 플레이트이며, 이 플레이트 (24) 는 본 기술 분야의 당업자에게 알려진 바와 같은 예를 들어서 사파이어 또는 석영 유리로 형성될 수 있다. 플레이트 (24) 는 그 내에서 형성되어서 분사 노즐 (18) 의 상부 단부의 통과를 허용하는 작은 중앙 개구 (19) 를 갖는다.The
가열 어셈블리 (20) 의 하우징 내에, 즉 하부 하우징 (22) 내에 그리고 투명 플레이트 (24) 아래에, 3 개의 적외선 가열 램프 세트 (21, 23, 25) 가 존재하며, 이 램프들은 해당 전기 공급 배선 (미도시) 을 또한 포함하는 공통 프레임 (29) 에 의해서 유지된다. 본 실시예에서 프레임 (29) 및 램프들 (21, 23, 25) 에 의해서 형성된 어셈블리는 정지된 포스트 (14) 에 강하게 장착되는 한편, 하부 쉘 (22) 및 상부 플레이트 (24) 로 형성된 하우징은 로터리 척 바디 (12) 에 강하게 장착된다. 이로써, 프레임 (29) 및 이로써 이 프레임이 유지하는 램프들 (21, 23, 25) 도 이하에서 보다 자세하게 기술될 바와 같이 컴포넌트들 (22,24) 로 형성된 둘러싸는 하우징에 대한 회전을 위해서 장착된다. In the housing of the
이제 도 2를 참조하면, 웨이퍼 W가 가열 어셈블리 (20) 내의 개구들 또는 노치들 (17) 을 통과하여 돌출된 핀들 (16) 의 단부들에 의해서 지지되는 것이 보여질 수 있다. 웨이퍼 W는 가열 어셈블리 (20) 상에서 센터링되며, 이어서 가열 어셈블리 (20) 는 그 아래에 있는 스핀 척의 회전 축 상에 센터링된다. 따라서, 스핀 척 (10) 은 특정 직경의 웨이퍼 W를 홀딩하도록 설계됨이 이해될 것이다. 본 명세서에서 설명된 실시예들에서, 이 직경은 현재 실리콘 웨이퍼의 통상적인 직경인 300 mm이다. 그러나, 물론 본 장치는 200 mm 및 450 mm와 같은 다른 직경들을 갖는 디스크 형상 물체들을 홀딩하도록 설계될 수도 있다.Referring now to FIG. 2, it can be seen that the wafer W is supported by the ends of the
도 2의 평면도에서, 본 실시예에서 3 개의 가열 요소들 (21, 23, 25) 각각은 연속하는 곡선 관형 요소임이 보일 수 있다. 또한, 이러한 가열 요소들은 대체적으로 원형 호 (circular arc) 를 따르고 이 모든 가열 요소들은 바람직하게는 실질적으로 동심이지만, 이러한 가열 요소들에 의해서 기술되는 원들은 본 실시예에서 가열 어셈블리 (20) 의 중심과 동심이지 않으며 따라서 스핀 척의 회전 축과도 동심이지 않다.In the plan view of Fig. 2, it can be seen that in this embodiment each of the three
따라서, 본 실시예에서, 가열 요소들 (21, 232, 25) 의 위치 및 형상 모두는, 웨이퍼 W가 척 (10) 에 의해서 가열 요소들 (21, 232, 25) 에 대해서 회전할 때에, 각 가열 요소가 가열 요소들의 단면적 직경보다 매우 큰 방사상 크기를 갖는 환형 영역을 가열한다는 점에서, 각 가열 요소가 회전하는 웨이퍼 W에 대해서 효과적으로 방사상으로 "이동 (travel)" 하도록 된다. Thus, in this embodiment, both the position and the shape of the
도 3에서, 프레임 (29) 및 램프들 (21, 23, 25) 이 포스트 (14) 에 대해서 정지된 방식으로 장착된 상태에서 가열 어셈블리 (20) 의 하우징이 정지된 포스트 (14) 에 대해서 회전하도록 하게 하는 적합한 로터리 베어링 (33) 에 의해서 프레임 (29) 이 하우징 (22,24) 내에서 지지되도록 보일 수 있다. 하부 하우징 또는 쉘 (22) 의 상향 표면에 바람직하게는 적합한 IR 반사성 코팅 (31) 이 제공되어서, 램프들 (21, 23, 25) 에 의해서 방출된 IR 방사선이 투명 플레이트 (24) 를 통과하여서 상향으로 그리고 웨이퍼 W의 하향 표면 상으로 향하게 한다.In Fig. 3, the housing of the
정지된 포스트 (14) 는 본 실시예에서 스테이터 (34) 를 유지하는, 장치의 프레임 (32) 상에 장착된다. 다음으로, 스테이터 (34) 는 스핀 척 (10) 의 바디 (12) 에 부착된 로터 (36) 를 구동시킨다. 그립핑 핀들 (16) 을 동시에 구동시키는, 상술한 바와 같은 링 기어 (11) 를 또한 도 3에서 볼 수 있다.The
도 4는 프레임 (29) 내에 있고 포스트 (14) 의 유출구와 연통하며, 가열 어셈블리 (20) 의 내부가 예를 들어서 질소 가스를 사용하여서 퍼지 (purge) 될 수 있게 하는 유입구 (37) 를 도시한다. 또한, 포스트 (14) 의 쇼울더 상에서, 척 바디 (12) 의 상부 표면과 하우징 쉘 (22) 의 하부 표면 간에 규정된 소형 갭 (39) 내로 개방된 도관 (35) 이 또한 도 4에 도시된다. 도관 (35) 은 가열 동작 완료 시에 가열 어셈블리 (20) 를 냉각시키고 가열 동작 동안에 가열 어셈블리에 의해서 생성된 온도를 조절하도록, 탈이온수를 갭 (39) 으로 공급하는데 유리하게 사용될 수 있다.FIG. 4 shows an
투명 커버 (24) 와 하부 쉘 하우징 (22) 간에 제공되며, 하우징 내에 도입된 질소 퍼지 가스가 그로부터 외측으로 배기되게 하는 갭 (41) 을 도 5에서 볼 수 있다. 마찬가지로, 도 5에 도시된 갭 (43) 은 쉘 (22) 의 하단과 척 바디 (12) 의 상부 표면 간의 갭 (39) 내로 도입된 탈이온수 (또는, 필요하다면, 질소 가스) 의 유출을 가능하게 한다.The
도 6의 다른 실시예에서, 투명 플레이트 (24') 도 역시 스핀 척 (10) 과 함께 회전하며 핀들 (16') 도 역시 투명 플레이트 (24') 내에 형성된 개구들을 통과하여서 위로 돌출된다. 그러나, 본 실시예의 하부 쉘 (22') 은 프레임 (29) 및 램프들 (21, 23, 25) 과 함께 포스트 (14) 에 캔틸레버 방식 (cantilever manner) 으로 강하게 고정된다. 본 실시예는 선행하는 실시예와 관련하여서 상술한 것과는 다르다.In another embodiment of FIG. 6, the transparent plate 24' also rotates with the
이러한 실시예들에서와 같이 투명 플레이트 (24,24') 이 스핀 척 (10) 과 함께 회전하는 것이 유리한데, 그 이유는 투명 플레이트 (24,24') 에 부착된 프로세스 액체의 임의의 액적들이 이로써 회전 분리될 것이기 때문이다. 그러나, 또 다른 실시예에서, 전체 가열 어셈블리가 예를 들어서 공동 소유된 공동 계류 중인 미국 특허 출원 공개 번호 2013/0061873에서 개시된 가열 어셈블리과 관련하여서 기술된 바와 같이, 포스트 (14) 상에서 정지된 방식으로 장착될 수도 있다.As in these embodiments, it is advantageous for the
선행하는 실시예들 각각에서 가열 램프들이 바람직하게는 개별적으로 제어가능하다는 것이 주목되어야 한다. 각 램프가 서로 독립적으로 스위치 온 및 스위치 오프될 수 있을 뿐만 아니라 각 램프에 대한 전력량 (wattage) 도 독립적으로 변하는 것이 특히 바람직하다. 이로써, 다양한 유리한 프로세스 제어가 가능해진다.It should be noted that in each of the preceding embodiments the heating lamps are preferably individually controllable. It is particularly preferable that not only each lamp can be switched on and off independently of each other, but also that the wattage for each lamp is independently changed. Thereby, various advantageous process control becomes possible.
본 발명이 본 발명의 다양한 바람직한 실시예들과 관련하여서 기술되었지만, 이러한 실시예들은 단지 본 발명을 예시하기 위해서 제공되었으며 첨부된 청구항들의 진정한 범위 및 사상에 의해서 부여되는 보호 범위를 한정하는 구실로서 사용되어서는 안 된다.Although the present invention has been described in connection with various preferred embodiments of the present invention, these embodiments have been provided merely to illustrate the present invention and are used as an excuse to limit the scope of protection afforded by the true scope and spirit of the appended claims. It should not be.
Claims (16)
상기 스핀 척의 상기 상부 표면 위에 장착되며 상기 스핀 척 상에 장착된 때에 상기 웨이퍼 형상 물체 아래에 놓인 (underlying), 방사선 (radiation) 을 방출하는 적어도 하나의 가열기; 및
상기 적어도 하나의 가열기에 의해서 방출된 방사선의 적어도 하나의 파장에 대해서 투명한 플레이트를 포함하고,
상기 플레이트는 상기 스핀 척과 함께 회전하도록 장착되며 상기 스핀 척 상에 위치한 때에 상기 웨이퍼 형상 물체와 상기 적어도 하나의 가열기 간에 위치하고,
상기 플레이트는 상기 적어도 하나의 가열기를 둘러싸는 하우징의 일부이고, 그리고
상기 하우징은 상기 스핀 척과 함께 회전하도록 장착되고,
상기 적어도 하나의 가열기는 상기 하우징 및 상기 스핀 척의 회전에 대해 정지하는 (stationary), 장치.A spin chuck for holding a wafer-shaped object in a predetermined orientation, wherein the lower surface of the wafer-shaped object is spaced a predetermined distance from the upper surface of the spin chuck;
At least one heater which is mounted on the upper surface of the spin chuck and which emits radiation when mounted on the spin chuck; And
A plate transparent to at least one wavelength of radiation emitted by the at least one heater,
The plate is mounted to rotate with the spin chuck and positioned between the wafer-shaped object and the at least one heater when located on the spin chuck,
The plate is part of a housing surrounding the at least one heater, and
The housing is mounted to rotate with the spin chuck,
And the at least one heater is stationary with respect to the rotation of the housing and the spin chuck.
상기 적어도 하나의 가열기는 적어도 2 개의 독립적으로 제어가능한 가열 요소들을 포함하는, 장치.According to claim 1,
Wherein the at least one heater comprises at least two independently controllable heating elements.
상기 적어도 하나의 가열기는 램프를 포함하는, 장치.According to claim 1,
And the at least one heater comprises a lamp.
상기 웨이퍼 형상 물체의 에지와 접촉하도록 구성된 적어도 하나의 핀을 더 포함하고,
상기 적어도 하나의 핀의 적어도 일부는 상기 하우징의 주변부에 위치되는, 장치.According to claim 1,
And at least one pin configured to contact the edge of the wafer-shaped object,
And at least a portion of the at least one pin is located on the periphery of the housing.
상기 적어도 하나의 핀의 상부 단부가 상기 웨이퍼 형상 물체의 상기 에지에 인게이지하도록 상기 적어도 하나의 핀을 구동하도록 구성된 기어를 더 포함하는, 장치.The method of claim 4,
And a gear configured to drive the at least one pin such that an upper end of the at least one pin is engaged to the edge of the wafer-shaped object.
상기 플레이트는 석영 또는 사파이어를 포함하는, 장치.According to claim 1,
The plate comprises quartz or sapphire.
상기 스핀 척은 중앙 정지된 포스트 (post) 를 둘러싸는 회전가능한 척 바디를 포함하며, 상기 적어도 하나의 가열기는 상기 중앙 정지된 포스트의 일부에 장착되는, 장치.According to claim 1,
The spin chuck includes a rotatable chuck body surrounding a central stationary post, wherein the at least one heater is mounted to a portion of the central stationary post.
상기 적어도 2 개의 독립적으로 제어가능한 가열 요소들은 상기 하우징 내에 위치된 공통 프레임 상에 장착되고,
상기 공통 프레임은, 상기 적어도 2 개의 독립적으로 제어가능한 가열 요소들 각각을 개별적으로 에너자이징 (energizing) 하기 위한 제어기에 상기 적어도 2 개의 독립적으로 제어가능한 가열 요소들 각각의 개별 접속을 허용하도록, 복수의 전기 커넥터들을 포함하는, 장치.According to claim 2,
The at least two independently controllable heating elements are mounted on a common frame located in the housing,
The common frame allows a plurality of electricity to allow separate connection of each of the at least two independently controllable heating elements to a controller for individually energizing each of the at least two independently controllable heating elements. A device comprising connectors.
상기 하우징은 상기 스핀 척의 회전 축 상에 센터링되는 (centered), 장치.According to claim 1,
And the housing is centered on the axis of rotation of the spin chuck.
상기 하우징은 상기 플레이트에 수직인 축을 중심으로 상기 적어도 하나의 가열기 및 상기 적어도 2 개의 독립적으로 제어가능한 가열 요소들에 대해 회전가능한, 장치.According to claim 2,
Wherein the housing is rotatable about the at least one heater and the at least two independently controllable heating elements about an axis perpendicular to the plate.
상기 하우징은 하부 쉘을 포함하고,
상기 하부 쉘은 상기 적어도 하나의 가열기의 적어도 일부분을 냉각시키기 위한 갭을 제공하도록 위치되는, 장치.According to claim 1,
The housing includes a lower shell,
And the lower shell is positioned to provide a gap for cooling at least a portion of the at least one heater.
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